14vivant3

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Séance 3 : l’unité cellulaire du vivant.
Capacités séance 3 en entier : suivre un protocole, utiliser un microscope photonique, réaliser un dessin, réaliser un schéma
fonctionnel réaliser un montage au microscope, réaliser un bilan, exploiter des données, réaliser des calculs simples
1. On veut indiquer les différents ordres de grandeur du vivant. Pour cela, replacer en face des numéros les
termes en gras dans le tableau en bas de la figure ci-dessous (ils sont dans le désordre). Les ordres de grandeur
sont indiqués dans les documents mentionnés. Un bilan écrit sera fait à la suite.
Les échelles d’observation du vivant. © SVT 2nde Nathan 2010 modifié 2011
Cellule bactérienne
Exemple : la bactérie du document 3 page 41.
Organite (compartiment cellulaire qui remplit une
fonction précise)
Exemples : mitochondrie, chloroplaste, noyau du livre page 40
Organe (compartiment du corps qui remplit une ou
plusieurs fonctions déterminées)
Exemple : cœur, œil, os…
Atome (exemples : C, H, O, N, Si…)
© http://www.positron-libre.com/cours/electrotechnique/notion-
electricite/matiere-atome-molecule.php
Tissu (ensemble de cellules non obligatoirement
identiques, remplissant une même fonction)
Exemple : épiderme de la peau.
Organisme
Exemple : homme
Molécule (assemblage de plusieurs atomes associés
par des liaisons fortes)
Exemples : les molécules organiques de la séance 2, l’eau (H2O).
Cellules animale et végétale
Exemple : euglène page 39, cellule de foie page 36.
2. On cherche maintenant à observer des cellules dites eucaryotes : ce sont les cellules animales et végétales.
Pour cela, vous disposez de : - lames et lamelles, un microscope photonique ;
- une pince fine, une spatule, d’une aiguille lancéolée, bleu de méthylène.
Une cellule animale : la cellule de foie
(cellule hépatique)
Une cellule végétale chlorophyllienne : la
cellule de feuille d’élodée
Une cellule végétale non chlorophyllienne :
la cellule d’épiderme d’oignon rouge
* Gratter avec une spatule un petit
morceau de foie de veau.
* Le déposer sur une lame.
* Dissocier au mieux les cellules avec
l’aiguille lancéolée.
* Recouvrir d’une goutte de bleu de
méthylène.
* Laisser agir environ une minute et
recouvrir d’une lamelle (cf. consignes).
* Observer au microscope photonique.
* Monter une feuille d’Elodée proche du
sommet de la tige entre lame et lamelle,
dans une goutte d’eau (feuille posée à
plat, non repliée).
* Observer au microscope photonique.
* Prélever un fragment d’épiderme
externe d’écaille de bulbe d’oignon rouge
(il doit être translucide, fin et légèrement
coloré).
* Monter le fragment entre lame et
lamelle, dans une goutte de solution de
saccharose 1 mol.L-1.
* Observer au microscope photonique.
3- Réaliser un dessin légendé des trois cellules (feuille des capacités), sur les deux faces d’une même feuille
blanche afin de les comparer (les légendes non connues seront indiquées au tableau).
4- Réaliser un court bilan (au crayon à papier) de vos observations sous les dessins (à rendre).

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Séance 3 bis : les échanges entre la cellule et son environnement.
Les cellules eucaryotes (……………………… et …………………………..) mesurent entre
…………………. et ……………………. Elles sont délimitées par …………………………………...
On veut montrer que les cellules interagissent en permanence avec leur environnement.
Stratégie adoptée :
On se propose de montrer que la levure, être vivant eucaryote unicellulaire, échange des éléments avec
son milieu extérieur. Pour cela on va réaliser une expérimentation par ExAO. Cette expérimentation permet
d’étudier le métabolisme de la levure. Le métabolisme correspond à l’ensemble des réactions chimiques se
produisant dans la cellule.
Capacités : utiliser un dispositif ExAO, analyser un graphique, réaliser un schéma fonctionnel.
Matériel :
- Solution de levures (dans de l’eau et des sels minéraux). Aspect de ces cellules : document 1 page 38, en haut.
- PC, interface powerlink, sonde à O2, sonde à éthanol.
- Agitateur magnétique, seringue, pipette 10 mL et propipette, bioréacteur,
- Solution de glucose à 10 g.L-1
Travail à faire :
L’interface powerlink est reliée au port USB du PC, les sondes à O2 et éthanol sont branchées.
- Ouvrir le logiciel Datastudio puis suivre mes consignes.
- Ajouter à l’aide d’une pipette xx mL de solution de levure à 10 g.L-1 dans le bioréacteur.
- Introduire les sondes dans le bouchon (les têtes de sonde doivent tout juste dépasser du bouchon ; ajuster le
joint pour les maintenir en place). Placer le bouchon au-dessus de la solution.
- Mettre en route l’agitation (vitesse maximale puis diminuer l’intensité).
- Préparer une seringue de solution de glucose à 10 g.L-1.
- Lancer les mesures : icône
- Commencer l’expérience : levures seules, puis injecter 0,2 mL glucose à 2 mn.
- Placer une note sur le graphique au changement de condition (icône texte).
Communication des résultats :
- Impression du graphique lorsque mon accord est donné (une manipulation est nécessaire).
- Analyse des résultats expérimentaux (fiche « capacités »). Montrer notamment que l’environnement contrôle
le métabolisme des levures.
Note : il y a également un dégagement de CO2 (non mesuré) dans l’expérience à partir de l’ajout de glucose.
- Réalisation de deux schémas fonctionnels simples des échanges qui se produisent entre la levure et son
environnement au cours de l’expérience (un schéma = une condition environnementale). On s’aidera de la
photographie au microscope électronique pour schématiser la levure.
Des données complémentaires :
Le document suivant à étudier est le 1 page 38 de votre livre.
1- Expliquer le terme « mutant ». Analyser les résultats de l’expérience C en vous aidant des expériences A et
B (la B est similaire à celle que vous avez réalisée). Relier notamment mutation et métabolisme.
Séance 3 ter : bilan global.
Il est possible d’étudier plus précisément la structure de la cellule : on utilise alors un microscope
électronique au lieu d’un microscope photonique. Il donne en effet accès beaucoup plus précisément à la
structure cellulaire.
Les images de la page 40 de votre livre sont obtenues en fausses couleurs. Il en est de même pour la
cellule bactérienne observée dans le document 3b page 41.
1- Calculer la taille de chaque cellule et conclure. Effectuer le même travail avec les organites visibles.
Vérifier que les tailles obtenues sont cohérentes avec celles du document sur les échelles d’observation du
vivant. Indiquer ensuite une différence fondamentale dans la structure des cellules eucaryote (page 40) et
procaryote (bactérie) (page 41).
2- Utiliser le document 4 page 41 pour bâtir un arbre de parentés ou des groupes emboîtés pour préciser les
relations de parenté entre ces cinq êtres vivants. Conclure.
3- Réaliser un court bilan répondant à la problématique initiale (introduction de la séance 3).